Verilog中如何表示IIR和FIR滤波器？

在Verilog中，Infinite Impulse Response (IIR) 滤波器和Finite Impulse Response (FIR) 滤波器的表示有所不同。

**FIR滤波器**通常是递归结构，它由一组线性相加和延迟单元组成，没有反馈环节。每个样本只依赖于前面有限个输入样本。在Verilog中，你可以使用`reg`变量作为缓冲存储输入，然后通过逐次累加来计算输出。例如：

module fir_filter(
    input [INPUT_WIDTH-1:0] input_signal,
    input int sample_index, // 这里假设输入是连续的，sample_index用来索引
    output reg [OUTPUT_WIDTH-1:0] output_signal,
    parameter coeff [NUM_TAPS-1:0]
);
    always @(*) begin
        output_signal = coeff[0]*input_signal + coeff[1]*input_signal(sample_index - 1) + ...;
        // 更多系数的累积
    end
endmodule

这里`coeff[]`是一组预设的滤波系数。

**IIR滤波器**则涉及到反馈，通常需要更复杂的结构，如巴特沃斯、切比雪夫或椭圆滤波器。在Verilog中，会使用乘法和除法运算符`*` 和 `/` 来实现反馈，并可能包含状态机来管理状态。例如，二阶IIR低通滤波器的简单表示可能是这样的：

module iir_filter(
    input [INPUT_WIDTH-1:0] input_signal,
    input int enable,
    output reg [OUTPUT_WIDTH-1:0] output_signal,
    reg [NUM_STATE-1:0] state
);
    always @(*) begin
        if (enable) begin
            // 状态更新和计算输出
            state <= some_transition_logic(input_signal, state);
            output_signal = a1 * input_signal + b1 * output_signal + b2 * state; // 简单模型
        end else
            state <= 0; // 非工作状态下保持清零
    end
endmodule

注意：真实的IIR滤波器实现会复杂得多，特别是涉及阻塞和非阻塞乘法，以及需要考虑数值稳定性等问题。